Google 宣佈，藉由去年推出的 Willow 量子晶片，他們已經進行了一項突破性研究，證實能夠為量子電腦創造實際應用。該公司的「Quantum Echoes 演算法」詳細資訊已發佈於《自然》（Nature）期刊上，Google 聲稱這是「首次運行亂序時間相關器（OTOC）演算法，並取得可驗證的量子優勢」。
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量子計算的核心特點
量子計算的核心信念是，開發使用量子位元（Qubits，可同時代表多種狀態而非傳統二進位）的電腦系統，能幫助我們更深入地了解周圍的量子系統。Google 認為其新演算法進一步證明了這一假設。Quantum Echoes 演算法能夠展示量子系統不同部分之間的交互方式，這種方式可以被其他量子電腦重複驗證，並且在 Willow 晶片上運行的速度比世界上最快的超級電腦上運行的最佳經典演算法快 13,000 倍。
演算法機制與高靈敏度
Quantum Echoes 中的「回音」（Echo）概念源於 Google 的演算法與量子系統（即 Willow 晶片上的量子位元）的交互方式。該公司在其公告網誌中解釋：「我們向量子系統發送一個精心設計的訊號，擾動一個量子位元，然後精確地反轉訊號的演化過程，以聆聽返回的『回音』。」這個回音透過量子波的「建設性干涉」被放大，使得 Google 能夠進行極其靈敏的測量。
與傳統方法的比較及未來發展
這種靈敏度表明量子電腦可能成為建模粒子相互作用或分子結構等事物的重要工具。在與加州大學柏克萊分校進行的一項單獨實驗中，Google 嘗試運行 Quantum Echoes 演算法來研究兩種不同的分子，並將其結果與科學家目前用於理解化學結構的核磁共振（NMR）方法進行比較。兩個系統的結果一致，Google 表示 Quantum Echoes 甚至「揭示了通常無法從 NMR 獲得的資訊」。從長遠來看，全尺寸量子電腦可用於藥物研發乃至新型電池組件的開發。Google 相信，他們的 Quantum Echoes 研究意味著實際的量子電腦應用可能在未來五年內出現。
